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口試題參考(3)-IPv6
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小彥子老師
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IPv6是最近「老是被提醒」的一個問題,當採購網路設備時,常常被提醒「要買支援下一代IPv6的」,那什麼是IPv6呢?

維基百科說:

網際網路協定版本6(IPv6)是被指定為IPv4繼任者的下一代網際網路協定版本,網際網路中最先出現的應用到現在依然佔有優勢。這是個用於封包交換網際網路的網路層協定。驅使重新設計網際網路協定的主要原因是,IPv4位址在可預見的未來中即將被耗盡。IPv6在1998年12月被網際網路工程任務小組(Internet Engineering Task Force,簡稱IETF)透過公布網際網路標準規範(RFC 2460)的方式定義出台。

IPv6具有比IPv4大得多的位址空間。這是因為IPv6使用了128位元的位址,而IPv4隻用32位元。因此新增的位址空間支援2128(約3.4 ×1038)個位址。這一擴充套件提供了靈活的位址分配以及路由轉發,並消除了對網路位址轉換(NAT)的依賴。NAT是獲得了廣泛部署的減緩IPv4位址耗盡的最有效的方式。

http://zh.wikipedia.org/zh-tw/IPv6

隨著各種網路相關應用的蓬勃發展,IP位址快速消耗,使得IP位址短缺的問題快速浮現。下圖為日本Surfpoint網路統計機構對IPv4位址空間耗盡之預測系統,根據其每日更新的資料來看,現行的IPv4位址即將用罄。因此,如何在IP位址不足真的成為問題之前解決,已是產官學界刻不容緩的課題了。

資料來源:

http://www.iphiroba.jp/blogparts/kokatsu/index.html  

IPv4協定的下一版,IPv6,正是各界看好能夠解決IP位址空間不足問題的最佳人選。由於IPv4殷鑑不遠,IPv6協定採用128個位元的長度,使得位址空間可達2128—大約3.4x1038個位址,或者以目前世界66億人口計算,相當於每個人可分配到5x1028個位址。在可見的未來,這應該是綽綽有餘了!IPv6位址採十六進位表示,以冒號區隔為8組,每一組是4個十六進位數字,

例如: 2001:0e10:0800:0bc0:0000:0000:0000:0001

其中每個十六進位數字介於0-9或A-F(不分大小寫)。為了簡化起見,亦可依以下簡寫規則表示:

1. 每32位元如果開頭之4位元表示為0,即可省略

2. 若32位元全為0,則可簡寫為0

3. 若連續完整之32位元段落皆為0000,則可全省略,簡寫為兩個冒號 ::,但一個位址中只能使用一次

因此上述例子可簡化為: 2001:e10:800:bc0::1

看到IPv6位址的表示法,有人可能會聯想到IPv4位址便是以冒號區隔埠號,那麼在IPv6位址中又該如何表示呢?IPv6位址在應用層的表示法中,一般會以中括號將IPv6位址包圍起來,以免混淆了區隔埠號的冒號和IPv6位址中原本的冒號,例如: [2001:e10:800:bc0::1]:80  

IPv6的特性

IPv6通訊協定除了採取128位元的位址長度,為了解決IPv4通訊協定的問題,其傳輸封包的欄位和長度也和IPv4有些許差異。以下舉出幾項IPv6通訊協定的特色:

大量位址空間:IPv6通訊協定採用128位元長度的位址空間,可抒解IPv4位址不足對於各式網路應用造成的限制,而ISP業者也可因省去網路位址解析設備(Network Address Translation,NAT)或IP分享器等設備而降低營運成本,並減少網路上的瓶頸。

位址自動配置:IPv6通訊協定支援自動組態(auto-configuration),因此IPv6主機接上IPv6網路後可自動取得IPv6網路位址資訊,無須如IPv4網路另外獨立設置DHCP伺服器。這種「隨插即用」的特色可以減輕網路管理者及使用者發放與設定IP位址的負擔。

網路層安全性:IPv6通訊協定內建IPSec加密機制,透過延伸表頭表示封包本身是加密或經過認證簽署的,因而大幅提昇網路安全性。

行動性(Mobility):Mobile IPv6可提供較Mobile IPv4更強大的移動性,解決以往跨網段漫游所發生的連線障礙。

QoS機制強化:IPv6協定透過封包中基本表頭內的優先順序欄位及流程控制標記等欄位,可直接支援QoS機制。此特性對於講求即時性的多媒體傳輸應用而言極有助益。

參考:

http://www.cc.ntu.edu.tw/chinese/epaper/0004/20080320_4008.htm




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引用網址:https://city.udn.com/forum/trackback.jsp?no=61994&aid=4026018